Люди несведущие обычно полагают, что под «топливом» имеется в виду «горючее» или «керосин» – по очевидной аналогии с содержимым баков, которое жгут автомобили или самолеты. Аналогия не то чтобы плохая, но неполная. Помимо самого горючего, большинству ракетных двигателей для сжигания горючего требуется богатое кислородом химическое соединение (в идеале – попросту чистый кислород). Автомобили и самолеты для этой цели довольствуются окружающим воздухом. Окислитель хранится в ракетах в отдельных от горючего баках до самого момента использования. Вместе горючее и окислитель именуются топливом, а их совокупные масса и объем имеют решающее значение при проектировании космических аппаратов – в отличие от тех же автомобилей, где объем бензобака по сравнению с общим размером незначителен.
В таких случаях как раз и удобно пользоваться соотношением масс, то есть отношением веса аппарата (включая топливо) в начале путешествия и в его конце, когда баки пусты. Если известны параметры двигателя и
Когда в формулу Циолковского подставили данные, соответствующие миссии на «Имир», оказалось, что соотношение масс равняется семи. Это означало, что на каждый килограмм груза – включая Маркуса, Дину, остальной экипаж, разнообразных роботов и тому подобное, – которому предстояло достичь стыковочного узла «Имира», в момент отправки с «Иззи» требовалось шесть килограммов топлива. Достичь этого было не так уж сложно, учитывая, что аппарату не требовалось особой прочности, так как он не был предназначен для входа в атмосферу.
Весь полезный груз аппарата находился внутри корпуса единственной капли, снабженной помимо переднего также и «боковым входом» – шлюзом, где мог поместиться человек в скафандре. Поскольку вес капли нужно было прибавить к весу четырех человек, пищи и прочих необходимых вещей, из нее убрали все оборудование, оставив лишь то, что требовалось четырем членам экипажа, чтобы прожить несколько дней. Легкость самого корпуса поражала воображение: масса новых капель, выполненных из многослойного композитного материала, составляла около восьмидесяти килограммов. Когда убрали все нужное для долговременного комфортного обитания, но добавили «боковой вход», маневровые двигатели и разумный запас топлива для них, масса «Нового Кэйрда» увеличилась примерно в десять раз. Люди весили около трехсот килограммов, а ракетный двигатель для основного путешествия – около двух тонн. Итого грубая оценка полезной нагрузки – того, что следовало доставить к стыковочному узлу «Имира» – составляла около трех с половиной тонн. Соотношение масс, равное семи, означало, что начальный вес топлива должен равняться примерно двадцати одной тонне жидкого водорода и кислорода.
В комплект хранящихся на Верфи модулей входили криогенные баки различных размеров, часть из них была рассчитана на ЖВ (жидкий водород), другая, слегка отличающаяся по конструкции, на ЖК (жидкий кислород). Требуемые баки составили пирамидкой и обернули слоями теплозащиты, а «снизу» присоединили реактивный двигатель. Собственно «Новый Кэйрд» – капля и люди в ней – торчал впереди на ферме, длиной как раз достаточной для того, чтобы маневровые двигатели при включении не повредили все остальное.
Пока строился ЦМА, нужно было также разложить двадцать одну тонну воды на водород и кислород, охладить их до криогенных температур и залить в баки. Некоторое количество готовых ЖВ и ЖК уже хранилось по левую сторону Верфи. Однако этого было недостаточно – иметь дело с такими веществами нелегко, и слишком много про запас старались не делать. Необходимое количество произвел закрепленный на вертикали Верфи морской реактор, запущенный на полную мощность впервые с того момента, как его по частям доставили с мыса Канаверал тяжелыми ракетами. Качая электричество к расщепителям через толстые кабели, он справился с задачей электролиза двадцати одной тонны воды и последующего охлаждения газов как раз за то время, пока шли остальные приготовления.
Количество воды было огромным – около четырнадцати литров в пересчете на каждого из ныне живущих людей. Разумеется, Ковчег использовал воду по замкнутому циклу и пока особого недостатка в ней не испытывал. И тем не менее очень многие содрогнулись от самой идеи забрать столько воды и безвозвратно распылить ее в космосе – в первую очередь речь шла об адептах стратегии «все бросить и бежать».
На это было что возразить, поскольку «Новый Кэйрд» отправлялся за слитком замерзшей воды весом в саму «Иззи», включая и огромный кусок железа, который сейчас соединен со станцией (и останется, если сторонники «дальней поездки» настоят на своем).
Предполагалось, что «Имир» удастся затормозить и привести к «Иззи», запустив его собственный двигатель. Который, конечно, был примитивным, но располагал практически неограниченным запасом энергии от ядерного реактора и огромными запасами топлива в виде льда. Однако эффективность этого стимпанковского мотора по сравнению с настоящим реактивным двигателем была очень низкой. Как следствие, соотношение масс, которое требовалось, чтобы затормозить «Имир», падающий по быстрой эллиптической орбите в гравитационный колодец земного притяжения, и привести его скорость в соответствие со значительно более медленной круговой орбитой «Иззи», равнялось примерно тридцати четырем. Иными словами, девяносто семь процентов льда, который несет «Имир», придется расплавить, превратить в пар и выбросить через импровизированное сопло лишь для того, чтобы снизить скорость. И тем не менее масса оставшихся трех процентов будет такой же, как у «Иззи» и Амальтеи, вместе взятых. Если разложить этот лед на водород и кислород, реактивного топлива хватит для «долгой поездки» до самой Расщелины.
– Не ожидала, что он будет черный, – сказала Дина. Собственный голос звучал в ее ушах, словно произнесенный на другом конце канализационной трубы в милю длиной. Она была почти уверена, что минуту назад теряла сознание. Возможно, еще не успела оклематься.
Маркус откликнулся не сразу. Возможно, тоже вырубился. Возможно, был занят чем-то еще.
